Ниобий (Nb) в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Ниобий (Nb) в периодической системе: 5‑й период, 5‑я группа (по устаревшей классификации — V B), атомная масса 92,906 а.е.м.

Занимает положение в 5‑м периоде, что определяет его принадлежность к переходным металлам второго переходного ряда.

Ниобий — редкий тугоплавкий металл, который в природе часто встречается в неразрывной связи с танталом, своим химическим «близнецом».

Являясь типичным d-элементом, он располагается в центральной части таблицы Менделеева, в группе ванадия.

Нахождение Ниобия в 5‑й группе и особенности заполнения его электронной оболочки обуславливают его ключевые параметры:

Характерные валентности II, III, IV и наиболее устойчивую — V.

А также стратегическое применение в производстве сверхпроводников, жаропрочных сталей для ракетных двигателей и ювелирных изделий (благодаря способности к анодированию в яркие цвета).

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Kr] 4d⁴ 5s¹.

По этой формуле наглядно видно положение элемента в d-блоке, где происходит последовательное заполнение 4d-подуровня.

Ниобий элемент таблицы Менделеева который можно определить на основании закона периодичности: положение в ряду переходных металлов период 5, группа 5, а также по его порядковому номеру (Z = 41).

Содержание страницы

Toggle

Как определить положение Ниобия в Таблице Менделеева

Локация ниобия в таблице описывается характеристиками его атомного ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

Порядковый номер (атомный номер).
Наименование (название) элемента.
Группа (5-я группа, подгруппа ванадия).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (ниобий — d‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 41)

Служит уникальным кодом элемента в системе.
В ядре — 41 протон; в нейтральной оболочке — 41 электрон.
Электронное строение: [Kr] 4d⁴ 5s¹ (отмечается «провал» электрона с s- на d-подуровень).

Важно: Ниобий обладает исключительной тугоплавкостью и устойчивостью к агрессивным средам, что делает его незаменимым в космической промышленности и ядерной энергетике.

Название и символ

Название: «ниобий» (от имени Ниобы, дочери мифического царя Тантала, что подчеркивает сходство элементов).
Символ: Nb.
Примечание: Открыт Чарльзом Хэтчетом в 1801 году. Долгое время назывался «колумбием» (Cb).

Чтобы определить ниобий, можно воспользоваться его полной электронной формулой и сложить показатели степени — их сумма будет равна 41.

Группа (5 / V B)

Расположен в 5‑й группе. В периодической системе ниобий находится в одной вертикальной колонке с ванадием (сверху) и танталом (снизу).

Химический потенциал:

Валентность ниобия: переменная, наиболее стабильная — V.
Степень окисления: от -1 до +5. Соединения ниобия обладают высокой химической стойкостью.

Период (5‑й)

Находится в 5‑м периоде — его электроны распределены по пяти энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

Химическая активность: При обычных температурах пассивен из-за прочной оксидной пленки.
Техническое значение: Основной компонент сверхпроводящих сплавов (Nb-Ti, Nb-Sn), работающих при сверхнизких температурах.

Все значения элементов в полной сводной таблице параметров химических элементов (Z, Ar, Группа, Период).

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Nb) ≈ 92,906 а.е.м.
Определение: ниобий в природе представлен только одним стабильным изотопом — ниобием-93.

Все значения для всех элементов можно узнать в таблице атомных масс.

d‑Элемент (электронное семейство)

Ниобий относится к d-блоку, так как у него происходит заполнение 4d‑подуровня.

Специфика блока: Будучи типичным переходным металлом, ниобий образует комплексные соединения и обладает парамагнитными свойствами.

Определение энергетических уровней Ниобия по Таблице Менделеева

Положение Ниобия (Nb) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства.

1. 5-й период (Количество этажей)

Номер периода определяет число электронных слоев.

Итог: У Ниобия 5 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Ниобия — 41. Его 41 электрон распределены по уровням следующим образом:

Nb ) 2 ) 8 ) 18 ) 12 ) 1

3. 5-я группа (Химический характер)

Ниобий — элемент побочной подгруппы V группы (или 5-й группы).

d-элемент: Относится к тугоплавким переходным металлам.
Металлические свойства: Обладает высокой температурой плавления (2477°C) и отличной коррозийной стойкостью.

Проверка знаний: Как определить ниобий по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Ниобий (Nb) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер элемента — 41.

2) Находится в 5-м периоде, 5-й группе.

3) Является d-элементом и тугоплавким металлом.

4) Относится к инертным газам.

5) Легко плавится в руках, как галлий.

6) Находится во 2-й группе рядом с Магнием.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) Номер 41. Соответствует количеству протонов в ядре.
2) 5-й период, 5-я группа. Указывает на точное местоположение в системе.
3) d-элемент. Определяет его свойства как переходного металла.
4) Ошибка. Ниобий — металл, а не газ.
5) Ошибка. Ниобий — один из самых тугоплавких металлов.
6) Ошибка. Ниобий находится в 5-й группе, а не во 2-й.

Для глубокого изучения свойств, истории открытия и применения этого металла, читайте нашу статью: ниобий химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Где находится Ниобий в таблице Менделеева?

Ниобий расположен в 5-м периоде, 5-й группе (побочная подгруппа V группы). Порядковый номер — 41.

Сколько у него электронных уровней?

У ниобия 5 энергетических уровней.

Электронная схема: 2, 8, 18, 12, 1.

К какому электронному семейству относится ниобий?

Ниобий является d-элементом, у него заполняется 4d-подуровень.